Das Gerät dient der Erkennung von Ethanol im Abluftstrom des Fermenters in Echtzeit, ohne Probenahme und Analyse. Die Vorrichtung ist auch für andere entflammbare organische Materialien anwendbar, beispielsweise für die Ermittlung von Methanol in der Fermentation mit Pichia-Hefe.
Die Sonde, ein mit Silikonmembran bedecktes Röhrchen, befindet sich im Abluftrohr des Fermenters. Druckgeregelte Instrumentenluft wird durch die Sonde geleitet und mit Ethanol angereichert, das durch die Membran in den Luftstrom diffundiert.
Zur Gasanalyse wird ein Halbleitersensorelement verwendet, das von der mit Alkohol angereicherten Luft überströmt wird und dadurch den elektrischen Widerstand ändert. Abhängig vom übertragenen Signal wird die entsprechende Ethanolkonzentration in der Fermentationsmaische berechnet. Die Signal-Linearisierung wird unter Verwendung von vorinstallierten Kalibrierungsdaten ausgeführt.
Prozesswerte wie die berechnete Ethanolkonzentration, Temperatur und Sensorwiderstand werden auf dem LCD-Display der Schaltanlage angezeigt. Zur Prozesssteuerung wird das linearisierte Signal in ein Standardstromsignal und zwei Grenzrelaiskontakte umgewandelt, das als Eingangssignal für ein beliebiges Prozessleitsystem dienen, oder zur Visualisierung und/oder Dokumentation.
Das Gasanalysatorsystem GS2E ist für jeden Fermentertyp und jede Art von Steuersystem geeignet. Es ist einfach zu installieren und in vorhandene Geräte zu integrieren.
Das System besteht aus einer Sonde, die in in der Abgasleitung des Fermenters platziert wird und durch einen flexiblen Schlauch mit einem Messschrank verbunden ist.
Der Messschrank ist für die Feldinstallation in der Nähe des Fermenters (Abstand weniger als 5 Meter) vorgesehen, vorzugsweise an einer Wand, um frei von Vibrationen zu sein. Stromversorgung und Instrumentenluft müssen verfügbar sein, ebenso wie Verbindungen zum Prozessleitsystem für die weitere Verwendung des Signals.
Zur Montage der Sonde wird eine ½ Zoll Schweißmuffe in die Abgasleitung eingebaut. Die Beschläge sind im Lieferumfang enthalten.
| Gewicht des Messschrankes | 10 kg |
| Maße des Messschrankes HxLxB | 400 x 300 x 200 mm |
| Stromversorgung | 230 V / 50 Hz |
| Instrumentenluftversorgung (4 bar g) | 50 Ndm³/h |
| Energieverbrauch | ungefähr 100 W |
| Betriebsbereich | wählbar, 0 - 0.2 und 0 - 1 vol% Ethanol |
| Genauigkeit | ≤0.01 vol% Ethanol |
| Reproduzierbarkeit | ±0.05 vol% Ethanol |
| Reaktionszeit | ungefähr 60 Sekunden |
| Arbeitstemperaturbereich | 0 - 45 °C |
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Ausgang |
4 - 20mA (analog) 2 x Relaiskontakt (binär) |
Die Überwachung der Ethanolbildung in aeroben Hefefermentationen wird verwendet, um durch die Beobachtung des Fermentationsfortschrittes die Prozesseffizienz zu optimieren.
Das GS2/7-Multifunktionsgerät kann als unabhängiger Durchflussregler für die Melassenzufuhr fungieren oder das Eingangssignal für einen externen Durchflussregler bereitstellen (Betrieb mit Fernsollwert).
Dieses Gasanalysatorsystem wurde von Vogelbusch speziell für Bioprozessanwendungen entwickelt.
Es wird aus industriellen Standardkomponenten hergestellt, um eine optimale Verfügbarkeit bei minimalem Wartungsaufwand zu gewährleisten. Folgende Designmerkmale gehören zum Lieferumfang:
Die verwendeten Sensoren sind extrem stabil und haben eine Lebensdauer von mehreren Monaten. Eine Neukalibrierung zur Kompensation von Rohmaterialeffekten kann vom Kunden vor Ort problemlos durchgeführt werden.
Im Falle eines Sensorwechsels können vorkalibrierte Sensoren von Vogelbusch bezogen werden oder die Kalibrierung kann vom Kunden vor Ort durchgeführt werden
» GS2/7 Gas Analyzer for Yeast Fermentations [englisch] (pdf, 343 KB)
Ähnliche Entwicklungen von Vogelbusch betreffen Anwendungen in der Essig- und der Alkoholproduktion:
» IR-SD2/2 Gasanalysegerät für Alkoholfermentationen
» GS2E Gasanalysegerät für die Essigfermentation